由纖維層製成的疊層體的製作方法
2023-12-03 18:04:56 4
專利名稱：由纖維層製成的疊層體的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於吸收性產品例如衛生巾、尿布等中的由纖維層製成的疊層體，該疊層體包括一個由無紡織物製成的外層和一個內層，外層在吸收性產品的使用期間與佩帶者接觸，這兩層以由分離的粘結點構成的第一粘結圖案相互連接在一起。
背景技術：
吸收性產品例如衛生巾、尿布等的表面材料是指在吸收性產品使用期間最靠近佩帶者而且與佩帶者身體接觸的這層材料。表面材料必須滿足很多功能性要求，這些功能性要求中一些要求構成對立的要求。該表面材料必須讓佩帶者感覺柔軟和柔韌，但是同時又要很堅固，以便於承受磨損。另一個要求是要使體液快速穿過表面材料流到下面的吸收體中。該表面材料也要將吸收體與佩帶者隔開，以便於吸收到吸收體中的液體不會回浸到佩帶者身上。
衛生巾和尿布中的常規表面材料是無紡織物，在商業上可以獲得很多種無紡織物。根據選擇的包括在無紡材料中的纖維和添加的任何表面活性劑例如潤溼劑，表面材料是憎水性或者親水性的。也可以選擇親水性的程度，以控制液體滲透性。
美國專利US4,333,979描述了一種由無紡織物製成的表面材料，該無紡織物由以一種圖案粘結的熱塑性纖維形成，而且進行了壓花，以便於給表面材料增加的厚度、柔軟度和體積，同時據說還要獲得理想的特性例如強度。該無紡材料由紡粘材料組成，分離的熔融粘結點緊密靠在一起，而且壓花圖案呈分離的壓花形式。討論的這種材料據說作為一次性吸收性產品例如尿布、衛生巾等的表面材料非常有效。該材料網通過位於一個加熱輥對之間的壓區結合在一起，輥對中的一個輥子由一個圖案輥組成，以形成所述的熔融粘結點。加工過程也包括在一個壓區中進行所述壓花圖案的永久壓花，壓區由兩個被加熱的相互匹配的壓花輥形成。因此，美國專利US4,333,979描述了一種材料網，該材料網由一層組成，如上所述，這層材料進行了雙面壓花，這樣，一方面可以使所述材料網結合，另一方面可以形成厚度和體積。該材料具有非常好的強度特性，但是由於進行了雙面壓花，所以損害了柔軟度和柔韌度，而且使後述特性變差。
穿孔的無紡織物，即其中形成孔以便於增加液體流動能力的織物，在很早以前就可以獲得了。EP235 309中描述了穿孔無紡織物的一個例子。根據所述文獻，這種穿孔的無紡材料由射流噴網材料組成，該射流噴網材料具有高含量的憎水纖維。在射流噴網法中，藉助水射流在材料中形成孔，其中，水射流是以很高的壓力噴射到材料上。根據所述文獻，射流噴網材料構成形成表面材料的兩層結構中的一層，而且用來構成在吸收性產品使用期間最靠近佩帶者的這層結構。目的在於，液體可以穿過孔而導入下面的層中。該射流噴網材料的憎水纖維含量比疊層體中下層中的含量更高。上面的射流噴網材料層中的纖維由70％憎水纖維和30％親水纖維組成，但是，下面的材料層由等量的憎水纖維和親水纖維組成。因此，下面的層結構具有將液體從上層結構中引過來的能力。
但是，EP235 309中所述材料的一個問題在於，水射流形成的孔在尺寸和形狀方面都不規則，而且有纖維從孔邊緣突出，和突出到孔中。這些突出的纖維減少了孔的面積，而且由於毛細管效果，液體吸引到位於孔之間的材料中。這些突出的纖維端部和孔的不規則形狀和尺寸大大增加了液體在潤溼表面層後，還保留在表面層中的可能性。因為即使在表面材料上只有少量液體，也足以使佩帶者感覺很溼或很髒，所以，這一點就構成了EP235 309中所述材料的一個主要缺點。
EP272 683中描述了一種類似的材料。這篇文獻也描述了一種由穿孔無紡織物製成的表面材料。孔是通過給無紡材料穿孔形成的，在靠近這些孔的地方，有相當鬆散的纖維，這些纖維用來起到通道的作用，以將液體向下輸送到下面的被稱作熔噴型的無紡材料層中。
只要穿孔層中的纖維設置成可以引導液體向下流入下置層，所述表面材料就可以起作用。但是，公知的事實是，無紡材料由不規則形狀的纖維組成，因此很難將這些纖維排列成任何特定的方向。這意味著，用來將液體向下輸送到下置層的纖維也會將液體分散在無紡材料的整個表面上。由於這個原因，一些液體在潤溼表面層後，還保留在表面層中，而且使用這種表面材料的吸收性產品靠著佩帶者身體時，會使人感覺很溼並感覺不舒適。
使用上述表面材料的另一個問題在於，很難獲得明確的孔的尺寸。眾所周知，例如從EP409 535中可以看出，穿孔材料中的孔的尺寸對於獲得最適宜的液體滲透性非常關鍵。在使用一些區域具有緻密纖維結構而另一些區域具有較鬆散結構的無紡材料的情況下，很難在整個材料上獲得同樣的孔的尺寸。這是因為這樣的事實，即由於較緻密纖維區域中的孔被較多纖維包圍，所以這些孔較小。
進一步說，因為所述製造孔的方法削弱了材料，所以在這種先前已知表面材料中的穿孔無紡材料具有相當低的抗張強度。因為重要的是，該材料具有這樣的強度，以至於在製造期間或在使用吸收性產品的時候該材料不會被破壞，所以低抗張強度當然就成了一個主要問題。
在EP214 608中，藉助熱針在無紡材料中製造孔，熱針將材料加熱到一個正好位於材料熔點下面的溫度。因此，材料中製造的孔在各個孔周圍具有一個纖維材料緊縮部分。這樣在一定程度上可以消除不同孔尺寸和材料削弱的問題。另一方面，液體會分散在表面材料中並且保留在纖維結構中的問題依然繼續存在。孔周圍的較緻密結構也可以用來將液體向下引入下置層，但是很明顯，液體可能保留在位於孔周圍的緻密親水纖維結構中。另外液體也可能分散在無紡材料的毛細管中。由於無紡層直接與佩帶者身體接觸，所以這就成了一個主要問題。另一個問題在於，由於位於孔周圍部分的軟化，所以與孔周圍沒有緊縮和局部熔融部分的材料相比，該表面材料讓佩帶者感覺很硬而且感覺不舒服，在WO9740793中提出，結合衝孔法，將各個孔周圍的區域密封，以便於減少橫向分散液體，各個孔被一個基本上液密的邊緣包圍。但是在這種情況下，存在這樣的問題，即與在孔周圍沒有這些密封部分的類似材料相比，該材料可能使佩帶者感覺相當硬而且很不舒服。
除了使用無紡織物以外，近年來使用穿孔薄膜也可以獲得很好的效果，即設計具有許多小孔的塑料薄膜，以使液體可以在一個方向上流動，而且防止或減少相反方向上的液流。使用這種材料獲得在低回浸方面的良好效果。這種薄膜材料的一個早期例子在US3,929,135中進行了描述。穿孔塑料薄膜的一個稍後例子在US6,025,049中進行了描述。穿孔塑料薄膜的一個缺點在於，這些薄膜具有塑料感覺，這使很多佩帶者很苦惱，這些佩帶者想要具有纖維和織物感覺的更柔軟材料。
經證明，很難在一層結構上提供所有的表面材料理想特性，因此現在，通常使表面材料呈由兩個或多個層組成的疊層體的形式。
為了使液體更加快速地向下流入吸收性產品的吸收芯，而且為了在佩帶者皮膚和吸收芯之間形成一個隔離層，以防止或至少減少回浸現象，現在通常在表面材料下面結合一個纖維層。這種材料結合體的一個例子在US4,761,322中進行了描述。另一個例子在US4,798,603中進行了描述，其中，表面層由下面的輸送層進行補充，所述輸送層的孔尺寸小於表面層中的孔尺寸。後一篇文獻說明，與只是由例如紡粘製成的表面層相比，這種材料結合體使液體滲透率更高，還大大降低回浸現象。根據US4,798,603所述的吸收性產品中的表面層可以進行穿孔，以更好地進行液體滲透。
在由兩層或多層結構組成的材料結合體最靠近佩帶者的情況下，很重要的是，這些層之間彼此進行很好的接觸，以便於不會在外層和內層之間產生隔離間隙，因為這種間隙會構成液體從一層流到另一層的障礙。因此，很必要的是，將兩層結構粘結在一起形成一個疊層體。這可以使用粘結劑或通過熱粘結法例如超聲波粘結法來實現。
將兩層結構粘結在一起的工作通常在粘結圖案的分離的位置上進行，一方面是為了不會構成液體流動的障礙，另一方面，是為了使疊層體不會太硬。但是，與沒有粘結圖案的疊層體相比，這種疊層體相當硬，讓佩帶者感覺硬並感覺不舒服。
從上述內容可以很清楚地看到，實際上還需要對用作吸收性產品例如衛生巾、尿布等上的表面層的疊層體進行改進。
發明內容
通過本發明可以製造出引言中所述的這種疊層體，這種疊層體能很好地起作用，而且與已知方案相比，這種疊層體讓佩帶者感覺更加柔軟和更加舒服。
本發明疊層體的特徵主要在於，至少在外層上以具有分離孔的孔圖案來製造孔，這些孔圖案更加密集，孔圖案中每單位面積上的孔比所述第一粘結圖案中每單位面積的粘結點的數量更多。
孔的數量超過外層和內層之間粘結點的數量的目的在於，讓這些孔軟化表面材料。
根據一個實施例，本發明的特徵在於，通過設置至少一個狹縫穿過至少所述外層，而且將形成各孔開口的區域從該層的外側向下壓，而形成各個所述孔。
由於被穿透而形成孔的材料包括狹縫的事實，所以至少外層中的纖維在各個狹縫處被切斷，這就導致該層更加開放，更加柔軟和柔韌。
根據另一個實施例，本發明疊層體的特徵在於，通過設置形成孔開口的兩個平行狹縫至少穿過外層，並且通過將這些狹縫之間的矩形區域向下壓，而形成各個孔。
根據另一個實施例，本發明的特徵在於，外層由無紡織物構成，無紡織物上具有粘結點，這些粘結點以第二粘結圖案設置，該第二粘結圖案每單位面積的粘結點少於所述孔圖案中每單位面積的孔的數量。
根據另一個實施例，本發明疊層體的特徵在於，內層由至少包含聚酯纖維的無紡材料構成。
從下面的權利要求書還可以看到其它合適的實施例。
附圖簡述下面將結合附圖中所示的示意性實施例對本發明進行更加詳細的描述，其中附
圖1示意性地顯示了具有本發明疊層體的衛生巾的平面圖；附圖2顯示了沿著附圖1線II-II的部分橫截面；附圖3示意性地顯示了一種製造本發明疊層體的方法；附圖4顯示了本發明疊層體中的孔的實施例；附圖5顯示了本發明疊層體中的孔的第二實施例；附圖6示意性地顯示了本發明疊層體實施例的部分外層；附圖7示意性地顯示了本發明疊層體實施例的結構；和附圖8示意性地顯示了製造本發明疊層體的第二種方法。
具體實施例方式
附圖1和2顯示了衛生巾1，該衛生巾具有一個透液疊層體2，一個呈聚乙烯薄膜形式的防水層3和一個設置在該疊層體和防水層之間的吸收體4。該疊層體由一個由無紡織物製成的外層5和一個由纖維材料製成的內層6組成，在衛生巾使用期間，外層與佩帶者接觸。構成本發明疊層體的這兩層結構5、6以第一粘結圖案相互聯接在一起，該圖案由分離的粘結點7組成。構成疊層體的這兩層結構的這種連接將在下面更加詳細地進行描述。
術語粘結點應當這樣說明，即粘結點可以具有任何形狀和範圍。例如，這些粘結點可以呈菱形或直線形式。
疊層體2中的外層5稍微延伸到在衛生巾整個周邊周圍的疊層體內層6以外，而且在吸收體4外側沿著邊緣部分8連接到防水塑料層3。
附圖3示意性地顯示了附圖1和2所示疊層體2的製作方法。疊層體中的外層5與內層纖維層6一起輸送給超聲波裝置9，該超聲波裝置可以是常規類型，在此沒有更詳細地顯示。在該超聲波裝置中，兩層結構以所述粘結圖案粘結在一起，該圖案由分離的粘結點構成。
然後，將粘結起來的疊層體輸送到一個呈兩個輥子10和11形式的穿孔裝置，這些輥用來在疊層體中切割出分離的縱向切口，以形成孔。正如從一個放大部分看到的一樣，輥子10具有平行的刀片12，這些刀片自始自終循環運轉，而且通過例如銑削法，設置在輥子圓周上。相對輥子11具有外圍齒13，這些外圍齒與材料接合，而且利用它們的上部14，將疊層體壓到刀片12上。這種穿孔的方法在我們的專利GB2 296 467中更加詳細地進行了描述。
附圖4示意性地顯示了一塊疊層體，以說明在疊層體被附圖3所示穿孔輥子10、11穿孔後，是怎樣在疊層體中形成孔的。在疊層體中的這些孔，或者更合適的為開口15，由兩個平行的切口16確定，這兩個切口藉助刀片12切割出來。在切割出切口16之後，藉助輥子11上的齒13將狹縫16之間的材料向下壓，而形成吊床狀部分。
附圖5顯示了孔，該孔是附圖4所示孔的改進形式，其中，只有一個狹縫16，而且疊層體的相鄰區域17藉助與附圖3所示形狀不同的齒加壓。所示實施例的疊層體中這些孔自身形狀象一個圓的一部分，在附圖4和5中用參考數字18表示。
本發明疊層體2中的外層可以由例如一種紡粘無紡織物組成。附圖6顯示了本發明疊層體中外層5的一部分。根據一個實施例，該外層由一種紡粘材料構成，該紡粘材料由聚丙烯纖維製成，在該實施例中，該粘結材料以一個具有單獨正方形的規則圖案進行熱粘結，在附圖6中這些正方形用參考數字19表示。附圖6也顯示了上述的分開的狹縫16。在此顯示這些狹縫，以便於說明紡粘材料中的單個纖維20是怎樣被形成的狹縫切斷的。在示意性的附圖6中，只畫出了兩個狹縫。由於狹縫的這種結構，材料非常開放，而且也很柔軟和柔韌。
熱粘結可以藉助超聲波方法來實現。當然，圖案不一定必須由具有分離點的規則圖案構成，其它圖案和形狀也可以。
在附圖7中，該圖顯示了具有內外層的整個疊層體的一部分，目的是要再次說明，穿過疊層體的狹縫16怎樣打開疊層體以形成液流孔，而且還軟化該材料。在附圖7中，使用了與附圖6中相同的參考數字，參考數字19表示外部紡粘層的粘結圖案中的熱粘結點。穿過材料的狹縫用參考數字16表示，紡粘纖維用參考數字20表示。
根據一個實施例，內層由粗梳合成軟填料構成，該軟填料包括PET纖維、PET/共聚型PET粘結纖維和PET/PP纖維的混合物。該軟填料可以用熱空氣粘結，這被稱作通空氣(through-air)粘結法。粘結軟填料的替換方法有針刺、熱結合、使用水射流結合、或者使用粘結劑例如膠乳。這兩層結構藉助第一粘結圖案相互連接在一起，圖案由分離的粘結點組成。在附圖7中這些粘結點用參考數字21表示。在所示示意性實施例中，選擇了正方形的粘結點，但是當然也可以選擇其它的形狀，例如菱形或細長粘結區域。根據一個實施例，這些粘結點可以藉助超聲波方法來實現，這些粘結點在面積上適合大於熱粘結點19。正如從附圖7中可以看到的一樣，狹縫切斷纖維20，而且將紡粘層的粘結點和超聲波法製造的粘結點21分開，超聲波法製造的這些粘結點將構成疊層體的兩層結構粘結起來。
在適合於由紡粘材料或其它無紡織物製成的外層5和適合於疊層體的各個粘結圖案中，粘結點19和21的尺寸和每單位面積的粘結點的數量，可以根據需要進行改變，以獲得關於耐用性和柔軟性的理想特性。狹縫16的尺寸和每單位面積的狹縫數量也可以進行改變，以便於控制疊層體中的開放程度(openness)，也便於控制理想的柔軟度。
在所示示意性實施例中，選擇了正方形的粘結點，但是當然也可以選擇其它形狀，例如菱形或細長粘結區域。當使用相當大的粘結點例如所示的正方形粘結點時，適當的是，可以結合超聲波粘結法，使這些正方形粘結點隆起，形成較小的分離部分。這可以通過例如將各個粘結點分成四個較小的長方形而實現，這些較小的正方形彼此被細長區域分開，細長區域的外部平面沒有與所述的較小正方形重合。通過壓花形成隆起的方法，可以避免在粘結點上形成大的光滑區域。否則，這種大的光滑區域可能導致粘附到這些大區域的液體例如經血滴落，而不會流到產品中。
附圖8顯示了一種製造本發明疊層體的方法，該方法相對附圖3所示方法稍微有所改變。在上面結合附圖3進行描述的呈穿孔輥子10、11形式的穿孔裝置，在這種情況下設置成只對紡粘材料5進行穿孔。隨後在超聲波裝置9中，實現外部穿孔層5和內部纖維層6的層壓工作。因此，附圖8所示實施例中的疊層體2不會與上面結合附圖3-7描述的具有通孔的疊層體一樣開放。疊層體外層的這種開放結構由通過紡粘層的穿孔和狹縫來實現，與先前已知的用在吸收性產品上的表面材料相比，在該實施例中，這種開放結構也可以形成非常柔軟的表面材料。
本發明的疊層體不是要限制到上述的說明性實施例中，而是可以在下面的專利權利要求書的範圍內進行很多修改。例如，每單位面積的孔的數量可以大於紡粘材料層中每單位面積的熱粘結點19的數量，這樣可以製造出非常柔軟而且開放的材料。
如上所述，外層5可以由紡粘材料組成。作為替換，外層可以由粗梳無紡織物構成。紡粘材料和粗梳無紡織物可以通過熱空氣即被稱為通過空氣粘結的方法，通過針刺，通過熱粘結例如超聲波粘結，或通過水射流來進行粘結。
在附圖4所示的示意性實施例中，藉助兩個相鄰平行狹縫，並且向下壓位於狹縫之間的材料來形成各個孔，向下壓位於狹縫之間的材料，可以形成相對表面材料的平面基本上呈直角的孔的開口。這樣可以使表面材料非常開放，同時藉助狹縫又可以獲得柔軟性。外層中的這些孔可以以另外的方式來製造。例如，這些孔可以由平面外層中的狹縫16構成，即在位於相鄰狹縫之間的區域中，沒有向下壓外層。這些孔也可以具有任意的其它形狀。必要特徵在於，表面材料中的纖維要被切斷，以便於使其軟化。
權利要求
1.一種用於吸收性產品例如衛生巾、尿布等中的由纖維層製成的疊層體，該疊層體包括一個由無紡織物製成的外層(5)和一個內層(6)，所述外層在吸收性產品的使用期間與佩帶者接觸，這兩層結構以由分離的粘結點(7)構成的第一粘結圖案相互連接在一起，其特徵在於，至少穿過外層(5)以具有分離孔的孔圖案來製造孔，這些孔圖案更加密集，孔圖案中每單位面積上的孔比所述第一粘結圖案中每單位面積的粘結點(7、21)的數量更多。
2.根據權利要求1所述的疊層體，其特徵在於，通過設置至少一個狹縫(16)穿過至少所述外層(5)，而且將形成各孔開口的區域從該層的外側向下壓，而形成各個所述孔。
3.根據權利要求1或2所述的疊層體，其特徵在於，通過設置形成孔開口的兩個平行狹縫(16)至少穿過所述外層，並且通過將這些狹縫之間的矩形區域向下壓，而形成各個孔。
4.根據上述任一權利要求所述的疊層體，其特徵在於，所述外層(5)由無紡織物組成，無紡織物上具有粘結點(19)，這些粘結點以第二粘結圖案設置，該第二粘結圖案每單位面積的粘結點(19)少於所述孔圖案中每單位面積的孔的數量。
5.根據上述任一權利要求所述的疊層體，其特徵在於，所述內層(6)由至少包含聚酯纖維的無紡材料組成。
6.根據權利要求5所述的疊層體，其特徵在於，所述內層(6)還包含呈PET/共聚型PET纖維的粘結纖維。
7.根據上述任一權利要求所述的疊層體，其特徵在於，所述外層(5)由紡粘材料組成，紡粘材料主要用聚丙烯製成，每單位面積的紡粘材料重量在10-40g/m2，優選的是20-25g/m2的範圍內。
8.根據上述任一權利要求所述的疊層體，其特徵在於，所述外層和內層在第一粘結圖案中的所述分離的粘結點(7、21)上熱粘結到彼此。
9.根據權利要求8所述的疊層體，其特徵在於，用超聲波來實現所述熱粘結。
10.根據上述任一權利要求所述的疊層體，其特徵在於，所述外層(5)由一種紡粘材料組成，該紡粘材料由聚丙烯纖維製成，該紡粘材料以優選為規則的第二圖案進行熱粘結，該第二圖案具有分離的粘結區域，總粘結面積在10-25％的範圍內，優選的是大約10-15％，此外，在所述第二粘結圖案中，粘結區域的數量在每cm2至少10和至多55的範圍內，優選的是每cm2大約為30-35。
11.根據上述任一權利要求所述的疊層體，其特徵在於，第一粘結圖案中的粘結點(7、21)的數量在每cm2至多10的範圍內。
12.根據上述任一權利要求所述的疊層體，其特徵在於，所述內層(6)由粗梳合成軟填料構成，該軟填料包括PET纖維、PET/共聚型PET粘結纖維和PET/PP纖維的混合物，該軟填料通過熱空氣進行粘結。
13.根據上述任一權利要求所述的疊層體，其特徵在於，在每單位面積的所述內層(6)的重量是在30-70g/cm2的範圍內。
全文摘要
一種用於吸收性產品例如衛生巾、尿布等中的由纖維層製成的疊層體。該疊層體包括一個由無紡織物製成的外層(5)和一個內層(6)，外層在吸收性產品的使用期間與佩帶者接觸，這兩層結構以包括分離的粘結點(7)的第一粘結圖案相互連接在一起。至少在外層(5)上以具有分離的孔的孔圖案來製造孔。
文檔編號B32B3/24GK1514772SQ02811470
公開日2004年7月21日 申請日期2002年5月21日 優先權日2001年6月8日
發明者索爾貢·德雷維克, 約翰·克瓦默, 克瓦默, 索爾貢 德雷維克 申請人:Sca衛生產品股份公司